Velleman K8055N – Schnittstellenkarte für USB

Dieser Text entstand ursprünglich als Blog-Beitrag im Jahr 2013 und die erste Version dieser Karte wurde bereits 2003 vorgestellt. Da dieses Teil aber nach wie vor angeboten wird, habe ich mich entschlossen, das als Projekt-Seite in „Elektronik“ aufzunehmen.

Die Velleman K8055N ist eine Schnittstellenkarte mit USB-Anschluss, die mehrere digitale und analoge Ein- und Ausgänge bietet. Da das Ganze als Bausatz geliefert wird, ist das Teil mit etwa 30 EUR recht günstig – aber der Aufbau nimmt durch die Zahl der Bauelemente und die 313 Lötpunkte eine Weile in Anspruch.

Siehe auch: https://www.velleman.eu/products/view/?id=404880

Velleman K8055N

Hardware

Die Austattung im Überblick:

  • Controller: PIC18F24J50
  • Für die analogen Ein- und Ausgänge: Texas Instruments TLV274 (4× OpAmp)
  • Für die digitalen Ein- und Ausgänge: 2× Toshiba ULN2803APG (8× Treiber)
  • Anschlüsse: USB 1.1/2.0, Klemmleisten für die Ein- und Ausgänge
  • Eingänge: 2× analog, 5× digital (davon 2× mit Impulszähler)
  • Ausgänge: 2× analog (linear und PWM), 8× digital
  • Sonstiges: 2 Jumper zur Einstellung der Geräteadresse (0-3), 2 Jumper zur Aktivierung der Potentiometer zum Testen der anlogen Eingänge, 5 Taster zum Testen der digitalen Eingänge, 2 Potentiometer zum Testen und Anpassen der analogen Eingänge, LEDs zur Anzeige der Stromversorgung, und der Zustände der Ausgänge

Durch die einstellbare Geräteadresse können bis zur vier dieser Karten an einem Computer gleichzeitig genutzt werden. Die Vorverstärkung der analogen Eingänge kann mit zwei optionalen Widerständen erhöht werden, falls der Eingangsbereich von 0-5 Volt nicht ausreicht.

Optional kann auch ein Anschluss bestückt werden, über den man den PIC direkt auf der Platine programmieren kann, sofern man einen passenden Programmer dazu hat.

Software

Die Karte meldet sich gegenüber einem Computer unter Windows als „Human Interface Device“ (HID) und ist daher ohne spezielle Treiber ansprechbar. Für die ersten Tests gibt es ein Demoprogramm, mit dem man sämtliche Ein- und Ausgänge überprüfen kann. Um die Ansteuerung in eigenen Anwendungen zu erleichtern, bietet Velleman auch eine umfassende Dokumentation und zahlreiche Beispiele in verschiedenen Programmiersprachen.

In meinem Paket war die Software allerdings nicht enthalten, sondern ich musste sie erst auf https://www.velleman.eu/support/downloads/?code=K8055N herunterladen werden, wo man auch die Dokumentation findet. Für Linux findet man auf https://github.com/rm-hull/k8055 eine Bibliothek.

Auf http://jannicash.info/k8055/ findet man eine freie Variante der Firmware.

Demo

Nachfolgend ein kleines Video, um das Gerät in Aktion zu zeigen:

Update 2021-05-15

Mittlerweile nutze andere Hardware als 2013, aber die Karte existiert nach wir vor und ist auch unter Windows 10 Pro x64 nutzbar, nachdem ich einige Hürden mit dem USB-Controller beseitigt habe.

Ich habe auch einige der Links aktualisiert, da manche nicht mehr existieren oder aktualisiert wurden.